利用風的機械做功需要風力發電機。最早的風車就是一種簡單的風力發電機,它是由一位名叫阿布·羅拉的古波斯奴隸發明的。公元前650年,羅拉曾對人發誓說:他想出了一種借風作為動力來代替畜力的方法。他的誓言引起了奴隸主的興趣,奴隸主決定讓羅拉試一試,於是這位聰明的奴隸果然造出了世界上第一台風車。
羅拉的風車是一個用磚砌成的高塔般的建築物,它的壁上有兩個很大的通風口。裏麵有一根大轉軸,軸上裝著用蘆葦編織的風葉。風從一個通風口進來推動葉片旋轉,再從另一個通風口出去,這種風車適用於常年風雪比較固定的地方。後來,風車在波斯被廣泛地應用起來。公元950年,有兩位伊斯蘭教地理學家到波斯旅行,對這種利用風力的創舉讚歎不已,並將這些見聞記入了史冊。
最早的針
最早的針是骨針、木針、象牙針和銅針。我們發現的針,最早的是石器時代的遺物。
古埃及的廢墟中發現過石針,羅馬時代用的是鐵針和銅針。我們現在所用的鋼針,大家認為是由中國人發明的,傳入歐洲時已是中古時代。歐洲第一所製造鋼針的工廠,是14世紀在德國漢堡設立的。在伊麗莎白一世時代,由一個名字叫格魯斯的德國人把造針術帶到了英國,從而使英國、法國成了世界上主要的產針國家。
最早的水磨
公元前3世紀中葉,德國莫塞爾河上安裝了世界第一座水磨,它是利用水流的能量推動水輪,由水輪帶動轉動裝置,最後推動部件工作的。從結構上講,可以稱之為古代的機器。
在那個時代,由水輪帶動的機械不僅可以磨麵,而且可以推動風箱向熔爐鼓風,也能拉動鋸子加工木材,還可以帶動風車,把河裏的水抽到田裏灌溉,甚至還能驅動活塞拋出彈丸,成為當時的大炮。由於水輪被廣泛應用,因此德國在很長時期內,把水力、風力機器都叫做“磨”。
最早的火車
1781年瓦特製造的蒸汽機問世,與此同時,人們也正在考慮如何把靜置的蒸汽機搬到交通工具上,變成動態的機械。可是蒸汽機的小型化、使車輪在軌道上不打滑、氣缸的排氣、鍋爐的通風等問題都有待進一步解決。
英國人查德·特裏維西克(1771—1833年)經過多年的研究探索終於在1804年製造了一台單一氣缸和一個大飛輪的蒸汽機車,牽引5輛車廂,以時速8千米的速度行使,這是在軌道上行使的最早的機車。因為當時是用煤炭和木材作燃料,就把它叫做“火車”了。
最早的電動火車
1879年5月31日,柏林的工業博覽會上,展出了世界上第一台由外部供電的電力機車和第一條窄軌電氣化鐵路。
這台“西門子”機車重量不到1噸,隻有954千克,車上裝有3馬力支流電動機。由於機車車身小,沒有駕駛台,操縱杠和刹車都裝在靠前輪的地方,所以司機隻好騎在車頭上駕駛。
這台“不冒煙的”機車,引起了人們的極大興趣。但是,電力機車正式進入運輸的行列,那是於1881年,在柏林郊外鋪設了電氣化軌道。
現在,這輛電力機車陳列在慕尼黑德意誌科技博物館內。
最早的柴油機
1769年,英國人詹姆斯·瓦特對原始蒸汽機作了一係列的重大改進,取得了蒸汽機的發明專利。至19世紀末,蒸汽機已在工業上得到廣泛的應用。但是,德國工程師狄賽爾卻看到了蒸汽機的笨重、低效率等缺陷,並開始研製高效率的內燃機。經過精心的研究,他終於在1892年首次提出壓縮點火方式內燃機的原始設計。
翌年,狄賽爾成功地製造出了世界上第一台試驗柴油機(缸徑15厘米、行程40厘米)。實驗室首先由工廠總傳動即拖動,等運轉穩定後放入燃料,柴油機頓時發出震耳欲聾的轟轟聲轉動起來。1896年,狄賽爾又製造出第二台試驗柴油機,到次年進行試驗,其效率達到26%,這便是世界上第一台等壓加熱的柴油機。
最早的氣球
在人類曆史上,第一次把人送上天空的是法國蒙高飛兄弟。1782年11月25日,他們用一隻小型模型氣球,下麵燃燒稻草積蓄熱氣使他們升入空中。第二年6月5日在巴黎阿若尼廣場進行公開試飛,把一支直徑約11米、體積約800立方米的氣球升到2000米的高空。後來為了紀念這一創舉,於1883年在那裏建立了一塊紀念碑。
蒙高飛兄弟在試飛成功的基礎上,對氣球又作了一些改善,於同年9月19日在凡爾賽廣場成功地用氣球把活羊、鴨和公雞送上了天空。為了獲得人類第一個升入天空的榮譽,藥房經營者德·羅傑請求參加試飛,得到了國王的允許。10月15日,德·羅傑在巴黎乘坐“蒙高飛號”升至27米的高度,並停留了4分半鍾,這是人類的第一次升空。
最早的直升飛機
500年前意大利的藝術家兼科學家達芬奇畫了一張很簡單的直升機草圖,但它從來沒有被製造出來。1907年8月,法國人保羅·柯魯研製出一架全尺寸載人直升機,並在同年11月13日試飛成功。這架直升機被稱為“人類第一架直升機”。這架名為“飛行自行車”的直升機不僅靠自身動力離開地麵0.3米,完成了垂直升空,而且還連續飛行了20秒鍾,實現了自由飛行。